[發(fā)明專利]一種丁苯樹脂組合物及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410290106.X
• 申請日: 2014-06-25
• 公開（公告）號: CN105331035B
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李建成;徐林;李傳清;畢海鵬;劉天鶴
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司北京化工研究院
• 主分類號: C08L53/02
• 分類號: C08L53/02;C08L25/06;C08F297/04
• 代理公司: 北京潤平知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11283
• 代理人: 王崇,李婉婉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種丁苯樹脂組合物、一種丁苯樹脂組合物的制備方法以及由該方法制備得到的丁苯樹脂組合物。

背景技術(shù)

高抗沖聚苯乙烯(HIPS)大多采用自由基聚合技術(shù)制備，其代表工藝為道化學(xué)公司和巴斯夫公司的本體連續(xù)工藝。該工藝首先將增韌橡膠(LCBR、HCBR、SSBR)溶解到苯乙烯中，再加入自由基引發(fā)劑以進(jìn)行自由基聚合反應(yīng)。然而，該工藝存在以下幾點明顯的不足：①易生成苯乙烯齊聚物，單體殘留量較大，必須進(jìn)行單體回收；②該種工藝不能夠調(diào)控苯乙烯的序列結(jié)構(gòu)，聚合反應(yīng)過程易于生成苯乙烯齊聚物，頭頭相連的聚苯乙烯在加工過程中易于斷鏈，從而影響產(chǎn)品的物理機(jī)械性能；③分子量分布較寬，制備更高分子量HIPS的難度較大。

陰離子聚合可以實現(xiàn)單體全部轉(zhuǎn)化，得到的產(chǎn)品純凈，同時可以實現(xiàn)聚合物分子結(jié)構(gòu)的精準(zhǔn)控制和分子量的自由調(diào)節(jié)。然而，陰離子聚合也存在以下固有缺陷：①當(dāng)單體濃度較高時，陰離子聚合反應(yīng)速度極快，聚合熱耗散困難，聚合溫度失控，造成爆聚甚至爆炸；②高溫條件下，陰離子聚合容易發(fā)生副反應(yīng)，增長活性中心易于分解異構(gòu)化，從而發(fā)生鏈轉(zhuǎn)移，得不到理想的產(chǎn)物；③現(xiàn)有的陰離子聚合通常采用低溫溶液聚合，且單體濃度一般低于20％，以保證傳熱和傳質(zhì)問題，溶劑需回收，生產(chǎn)效率低。

研究表明，向傳統(tǒng)的陰離子聚合體系中加入烷基金屬化合物(如烷基鎂、烷基鋁、烷基鋅等)能夠有效地控制苯乙烯的聚合反應(yīng)速率，實現(xiàn)高溫、高單濃陰離子聚合反應(yīng)，該聚合方法也稱為阻滯陰離子聚合。其中，烷基鎂、烷基鋁、烷基鋅均可以作為陰離子聚合阻滯劑。以烷基鎂作為阻滯劑，操作窗口寬，有效阻滯區(qū)域范圍為1-4(烷基鎂與烷基鋰的摩爾比值)，但高溫阻滯效果下降顯著，且烷基鎂參與引發(fā)反應(yīng)，引發(fā)效率不固定，分子量難以精確定量。以烷基鋅作為陰離子聚合阻滯劑，有效阻滯區(qū)域范圍為1-8(烷基鋅與烷基鋰的摩爾比值)，但烷基鋅用量大時，易發(fā)生鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)。以烷基鋁作為陰離子聚合阻滯劑，烷基鋁本身不參與引發(fā)反應(yīng)，分子量可以精確定量，且高溫阻滯效果顯著。此外，采用現(xiàn)有的阻滯陰離子聚合反應(yīng)得到的聚合物的抗沖擊性能一般較差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種新的丁苯樹脂組合物、一種丁苯樹脂組合物的制備方法以及由該方法制備得到的丁苯樹脂組合物。

本發(fā)明提供了一種丁苯樹脂組合物，該丁苯樹脂組合物含有嵌段共聚物(PS₁)SBS(PS₁)和線性聚苯乙烯PS₂，其中，SBS為數(shù)均分子量為10萬-40萬的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物鏈段，PS₁為聚苯乙烯鏈段，PS₂的數(shù)均分子量為10萬-80萬。

本發(fā)明提供了一種丁苯樹脂組合物的制備方法，該方法包括以下步驟：

(1)在雙官能團(tuán)烷基鋰的存在下，將丁二烯在非極性有機(jī)溶劑中進(jìn)行第一陰離子聚合反應(yīng)，當(dāng)丁二烯的轉(zhuǎn)化率超過95％時，向反應(yīng)體系中加入第一批苯乙烯并進(jìn)行第二陰離子聚合反應(yīng)，得到數(shù)均分子量為10萬-40萬的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS；

(2)將所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS與陰離子聚合阻滯劑接觸10-20min，然后在單官能團(tuán)烷基鋰的存在下，將所述接觸的產(chǎn)物與第二批苯乙烯進(jìn)行第三陰離子聚合反應(yīng)，所述陰離子阻滯劑的用量與所述雙官能團(tuán)烷基鋰的用量的摩爾比≥1:1，所述陰離子阻滯劑的用量與所述雙官能團(tuán)烷基鋰和單官能團(tuán)烷基鋰總用量的摩爾比為0.6-1:1，得到含有嵌段共聚物(PS₁)SBS(PS₁)和線性聚苯乙烯PS₂的丁苯樹脂組合物，其中，PS₁為聚苯乙烯鏈段，PS₂的數(shù)均分子量為10萬-80萬。

此外，本發(fā)明還提供了由上述方法制備得到的丁苯樹脂組合物。

本發(fā)明提供的丁苯樹脂組合物一方面以苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物為增韌劑，另一方面在嵌段共聚物(PS₁)SBS(PS₁)中含有與線型聚苯乙烯PS₂具有良好相容性的聚苯乙烯鏈段PS₁，這樣能夠使得所述丁苯樹脂組合物具有非常優(yōu)異的抗沖擊性能。

本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細(xì)說明。

具體實施方式

以下對本發(fā)明的具體實施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。